Wie gewinnt man Energie aus Algen?
Aktualisiert am 23.9.2026
Lesedauer: 7 Minuten
Algen sind gesunde Energiespender, die in japanischen Restaurants als Delikatesse serviert und in Reformhäusern als Nahrungsergänzung angeboten werden. Die grünen Pflanzen aus dem Meer können aber auch Energie produzieren. Erfahren Sie hier, wie und warum sie als Energiequelle vielleicht bald an unseren Hausfassaden wachsen.
Inhaltsverzeichnis
Warum eignen sich Algen als Energielieferant?
Algen wachsen und gedeihen durch Photosynthese. Durch ihr rasches Wachstum binden sie während ihrer Kultivierung erhebliche Mengen an CO2. Ihre biologischen Eigenschaften machen sie zu einem interessanten Ausgangsstoff für die biobasierte Energieerzeugung.
Einzeller mit Zukunftspotential
Mikroalgen wird ein großes Potenzial für die Zukunft der Energiegewinnung zugeschrieben. Die einzelligen, drei bis fünf Mikrometer kleinen Algen vermehren sich sehr schnell, da sie das vorhandene Sonnenlicht effizienter nutzen als andere Pflanzen. Die kleinen Geschwister der Makroalgen (wie zum Beispiel Seetang) kommen in Süß- und Salzwasser vor sowie in feuchten Böden, können aber auch im Abwasser wachsen. Sie haben einen flexiblen Stoffwechsel, der sie hohe Mengen an für industrielle Weiterverarbeitung interessanten Lipiden, Stärke oder Proteine produzieren lässt. Mit solchen Eigenschaften sind Mikroalgen ein vielversprechender Rohstoff für die Zukunft der Energie.
So erzeugen Algen Energie
Mikroalgen können auf wenig Fläche schnell wachsen und wandeln Licht, CO2 und Nährstoffe durch Photosynthese in organische Biomasse um. Diese Biomasse ist die eigentliche Energiequelle, denn aus ihr lassen sich auf unterschiedlichen Wegen nutzbare Energieträger gewinnen – zum Beispiel Biogas, Biodiesel, Biophotovoltaik, bei denen photosynthetisch freigesetzte Elektronen direkt in Strom umgewandelt werden. Die Energieerträge hängen jedoch stark von Art, Kulturverfahren, Ernte und Aufbereitungstechnik sowie der nachfolgenden Umwandlungsmethode ab.
Strom aus Algen durch Biophotovoltaik
Um Strom aus Algen zu gewinnen, verwendet Biophotovoltaik die photosynthetischen Eigenschaften der Mikroorganismen, die bei Licht eine Photosynthese durchführen. Hierbei verbrauchen die Algen Kohlendioxid und Wasser und wandeln diese in Zucker und Sauerstoff um und speichern sie dann als Zuckermoleküle. Bei Lichtmangel erzeugen die Algen Energie aus diesen gespeicherten Molekülen. Während der Photosynthese produzieren die Algen Elektronen, von denen einige aus der Zelle exportiert werden können, um das Licht in elektrischen Strom umzuwandeln. Dieser Strom kann dann wieder zur Energieerzeugung genutzt werden.
Wärme durch Algen in der Bioreaktorfassade
Auch das Heizen mit Algen ist möglich. Dafür zirkulieren schnell wachsende Mikroalgen im Bioreaktor in einem Wasserkreislauf in den Kollektoren einer Außenfassade. Über diesen Kreislauf werden sie mit CO2 aus der Heizungsanlage des Hauses und Sonnenlicht versorgt. Ein Wärmetauscher entzieht der grünen Fassade Energie für die Warmwasserbereitung. Die überschüssigen Algen werden regelmäßig „geerntet“ und als Biomasse in einer externen Biogasanlage in Gas umgewandelt. So wird die blubbernde Fassade optimal zur Energiegewinnung genutzt.
Knallgrüne Energiefabrik im Eigenheim
Besonders erwähnenswert ist ein Projekt in Hamburg: Während der Internationalen Bauausstellung 2013 wurde neben einer Fassade aus Holz- und einer aus Textil auch eine Bioreaktorfassade aus Algen zur Energiegewinnung an einer Häuserwand vorgestellt. Das sogenannte „Algenhaus“ ist bedeckt mit Mikroalgenkolonien und wassergefüllten Glaselementen, die an den sonnenzugewandten Hauswänden angebracht wurden. Die Algenelemente wirken nicht nur als Energielieferant, sondern auch als Schattenspender und passen ihre Farbe sogar der Sonnenintensität an. Zudem sorgen die Glasplatten der Biopaneele für Wärmedämmung und Lärmschutz. Das Algenhaus zählt zu den Smart Material Houses und war bei Eröffnung ein innovatives Demonstrationsprojekt.
Mittlerweile wird auch woanders mit dem Potenzial von Biomasse experimentiert. Etwa in Serbien, wo Algen als Luftreiniger im urbanen Raum getestet werden oder in der Schweiz, wo die EMPA (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt) Pilze als Energiequelle erforscht.
Biokraftstoff und Biogas aus Algen
Biokraftstoff aus Algen gilt als vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Biokraftstoffen, da sie pro Fläche deutlich höhere Biomasse- und Ölerträge als klassische Energiepflanzen wie Raps oder Mais erwirtschaften. Gleichzeitig benötigen sie keine landwirtschaftlichen Ackerflächen, sondern werden in Bioreaktoren oder „open ponds“ kultiviert – womit sie die traditionelle Landwirtschaft nicht beeinträchtigen und nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stehen.
Biogas und Biomasse ohne Acker
Bei der Kultivierung von Algen werden CO2-Emissionen abgefangen und als Biomasse fixiert. Algen sind eine echte Alternative: Es müssen anders als bei Raps und Mais auch keine wertvollen Ackerflächen für den Algenanbau bzw. die Biokraftstoffproduktion verwendet werden. Die biogenen Reststoffe der Alge können bei der Vergärung in einer Biogasanlage verstromt und zu Wärme umgewandelt werden.
Die Ruhr-Universität Bochum forscht an Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen. Bestimmte Algen könnten ihn herstellen – wie das in industriellem Maßstab gelingen kann, untersuchen Forscher der Ruhr-Universität und der Universität Osaka gemeinsam. Der Wasserstoff könnte dann als Alternative zu fossilen Kraftstoffen in Wasserstoffmotoren vertankt werden.
Energie aus Algen: Aktueller Stand
Energie aus Algen bleibt ein wichtiges Forschungsfeld der Bioökonomie. Der Fokus liegt heute weniger auf einzelnen Demonstrationsobjekten oder -gebäuden als auf der Entwicklung wirtschaftlicher Produktionsverfahren. Forschende arbeiten daran, die Kultivierung in Photobioreaktoren effizienter zu gestalten und Algenbiomasse wirtschaftlich für Biokraftstoffe sowie weitere biobasierte Produkte zu nutzen.
Eine breite wirtschaftliche Nutzung scheitert bislang vor allem an den hohen Produktionskosten für Kultivierung, Ernte und Verarbeitung.
Sind Algen die Energielieferanten der Zukunft?
Algen bieten ein beachtliches Potenzial für eine biobasierte Energiewirtschaft. Sie wachsen schnell, benötigen keine landwirtschaftlichen Ackerflächen und können als Ausgangsstoff für Biokraftstoffe, Biogas oder sogar Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen dienen. Gleichzeitig binden sie während ihres Wachstums CO2 und lassen sich mit weiteren Anwendungen wie der Abwasseraufbereitung oder der Herstellung biobasierter Produkte kombinieren.
Für Privathaushalte spielt Energie aus Algen derzeit jedoch kaum eine Rolle. Algenfassaden und Photobioreaktoren sind technisch aufwendig, teuer in der Anschaffung und erfordern einen hohen Betriebs- und Wartungsaufwand. Wirtschaftlich sinnvoll sind solche Systeme bislang vor allem im Rahmen von Forschungs- und Pilotprojekten, nicht jedoch für den Einsatz am Eigenheim.
Langfristig könnten technologische Fortschritte und sinkende Produktionskosten dazu beitragen, dass Algen einen größeren Beitrag zur Energiewende leisten. Bis dahin bleiben sie vor allem ein vielversprechender Forschungsansatz und eine interessante Ergänzung zu etablierten erneuerbaren Energien wie Photovoltaik und Windkraft.
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